§ 19. Подцарство Одноклеточные

Определения и обозначения

Одноклеточные — организмы, тело которых состоит из одной клетки. Эта клетка не просто часть тела: она выполняет работу всего организма — получает питательные вещества, дышит, удаляет ненужное и может размножаться. Поэтому одноклеточное существо способно жить самостоятельно, хотя его тело очень маленькое.

Амёба обыкновенная — одноклеточный организм, который меняет форму тела и передвигается с помощью ложноножек. Ложноножки — временные выросты клетки, которые появляются в разных местах её поверхности. Они нужны амёбе не только для движения: с их помощью она окружает пищевые частички и захватывает их.

Эвглена зелёная — одноклеточный организм с жгутиком, который может фотосинтезировать на свету и питаться готовыми веществами в темноте. Жгутик помогает ей плавать, а зелёные хлоропласты позволяют образовывать питательные вещества при освещении. Такая особенность помогает эвглене использовать разные источники питания.

Инфузория-туфелька — одноклеточный организм, который передвигается с помощью ресничек и получает пищу через клеточный рот. Реснички — многочисленные короткие выросты на поверхности клетки. Они помогают инфузории двигаться и направляют пищу к клеточному рту, через который пищевые частички попадают внутрь.

Как это устроено

У многоклеточного организма разные задачи выполняют разные клетки и органы, а одноклеточному приходится обходиться одной клеткой. Она одновременно воспринимает окружающие условия, получает из среды необходимые вещества и использует их для жизни. Ненужные продукты и лишняя вода тоже должны покинуть клетку, иначе её работа нарушится. Поэтому одна клетка одноклеточного — не просто строительная часть, а целая живая система.

Амёба не имеет постоянной формы тела: её клетка может менять очертания. Когда часть поверхности вытягивается, образуется ложноножка; затем содержимое клетки перемещается в её сторону, и амёба передвигается. При встрече с пищевой частичкой выросты охватывают её и соединяются вокруг неё. Так пища оказывается внутри клетки, где переваривается в пищеварительной вакуоли — пузырьке с пищеварительными веществами.

Эвглена движется благодаря жгутику — длинному тонкому выросту, который совершает волнообразные движения и тянет клетку за собой. В её клетке есть хлоропласты, поэтому при достаточном освещении она может образовывать питательные вещества из воды и углекислого газа. В темноте свет для фотосинтеза отсутствует, и эвглена переходит к использованию готовых органических веществ, которые поглощает из воды. Значит, её способ питания зависит от условий вокруг неё.

Инфузория движется за счёт согласованных движений множества ресничек, покрывающих её поверхность. Их работа помогает ей плыть и создаёт поток воды, который подносит пищевые частички к клеточному рту. Через него пища попадает внутрь и оказывается в пищеварительных вакуолях, где переваривается. Так разные части клетки связаны с разными этапами получения пищи: реснички доставляют её, клеточный рот пропускает, а вакуоли переваривают.

Многие одноклеточные размножаются делением: одна клетка разделяется на две дочерние клетки, и каждая становится самостоятельным организмом. До разделения клетка подготавливается к нему, чтобы обе новые клетки получили необходимые части. В пресной воде вода может постоянно проникать внутрь клетки, поэтому её избыток нужно удалять. Сократительная вакуоль собирает лишнюю воду и периодически выталкивает её наружу, помогая клетке сохранять нормальную работу.

Сравнение амёбы, эвглены и инфузории

Сравнивая организмы, сначала найди общий признак, а затем отметь, чем они различаются. Например, все три способны двигаться, но используют для этого разные структуры клетки. Таблица помогает связать строение каждого организма с тем, как он получает пищу и живёт.

Разбор задач

Задача 1

У амёбы обнаружены изменчивые выросты тела. Назовите их и объясните, как они помогают организму.

1. Вспомним, что амёба не сохраняет одну и ту же форму тела, а образует временные выросты.
2. Эти выросты называются ложноножками. Они возникают при изменении формы клетки и не являются постоянными органами.
3. Когда ложноножки вытягиваются, содержимое клетки перемещается в их сторону, и амёба передвигается. Если рядом оказывается пища, выросты охватывают её и помогают захватить.

Ответ: изменчивые выросты называются ложноножками; они нужны амёбе для передвижения и захвата пищи.

Задача 2

Эвглену поместили в темноту. Объясните, почему условия освещения могут изменить способ её питания.

1. Определим, что позволяет эвглене питаться на свету: в её клетке есть хлоропласты, в которых происходит фотосинтез.
2. Для фотосинтеза нужен свет, поэтому в полной темноте эвглена не может образовывать питательные вещества этим способом.
3. Тогда она может использовать готовые органические вещества, поглощая их из окружающей воды. Это показывает, что способ питания эвглены зависит от освещения.

Ответ: на свету эвглена фотосинтезирует, а в темноте может питаться готовыми органическими веществами.

Задача 3

Сравните амёбу и инфузорию по способу движения и получения пищи. Объясните, как их строение связано с этими различиями.

1. Сначала сравним движение: амёба образует временные ложноножки, а инфузория плывёт благодаря множеству ресничек.
2. Затем рассмотрим питание. Амёба охватывает пищевую частичку ложноножками, а реснички инфузории направляют частички к клеточному рту.
3. Получается, что разные структуры помогают выполнять разные действия: ложноножки амёбы и двигают её, и захватывают пищу, а реснички инфузории главным образом обеспечивают движение и доставку пищи ко рту.

Ответ: амёба передвигается и захватывает пищу ложноножками, инфузория движется ресничками, а пища поступает через клеточный рот. Различия связаны с устройством клеток этих организмов.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что клетка одноклеточного выполняет только одну функцию, например только служит телом. Такое представление возникает, если переносить на одноклеточных устройство многоклеточных, у которых разные задачи часто разделены между клетками. На самом деле одной клетке необходимо обеспечивать все основные процессы жизни. Проверь себя вопросом: кто у одноклеточного организма получает пищу, удаляет ненужное и размножается? Ответ — его единственная клетка.

Ошибка — называть ложноножки амёбы постоянными органами движения. Их легко спутать с постоянными выростами, потому что они действительно помогают перемещаться. Но ложноножки появляются временно, когда амёба меняет форму тела, и могут возникать в разных местах. Проверь себя: если вырост меняет положение и исчезает при изменении формы клетки, это ложноножка, а не постоянная структура.

Ошибка — считать эвглену только растением или только животным. Такое впечатление появляется потому, что на свету она фотосинтезирует, но также способна двигаться и использовать готовую пищу. Её питание зависит от освещённости: на свету она образует органические вещества, а в темноте может поглощать их из воды. Чтобы проверить ответ, спроси себя, учтены ли оба способа питания и условия, при которых они возможны.

Ошибка — называть реснички инфузории органами захвата пищи. Путаница возникает потому, что реснички создают поток воды и перемещают пищевые частички. Однако они прежде всего помогают двигаться и направляют пищу к клеточному рту, а внутрь она попадает именно через него. Проверь себя, разделив действия: реснички доставляют частички, клеточный рот пропускает их в клетку.

Связь с другими темами

Перед изучением одноклеточных полезно вспомнить, что клетка — основная единица строения живых организмов. Также нужно знать, что у клетки есть основные части, хотя их устройство и особенности могут различаться. Тогда легче понять, почему одна клетка способна быть целым организмом.

Эта тема пригодится при изучении разнообразия живых существ и клеточного строения. Сравнение одноклеточных и многоклеточных помогает увидеть, как меняется распределение жизненных задач: у первых их выполняет одна клетка, у вторых работу разделяют многие клетки. Это также помогает точнее сравнивать строение организмов.

Знания об одноклеточных пригодятся при разборе пищевых связей и роли микроорганизмов в природе и жизни человека. Понимание того, чем питаются такие организмы и как они взаимодействуют со средой, помогает объяснить их место в природе. Не все одноклеточные одинаковы: их свойства важно учитывать отдельно.

Что запомнить

• Тело одноклеточного организма состоит из одной клетки.
• Одна клетка одноклеточного организма выполняет все необходимые жизненные функции.
• Амёба передвигается и захватывает пищу с помощью ложноножек.
• Эвглена перемещается с помощью жгутика и может питаться по-разному в зависимости от освещения.
• Инфузория передвигается с помощью ресничек, а пища поступает через клеточный рот.
• Многие одноклеточные размножаются делением клетки.